CN113418832A - 一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯及透湿性测试方法 - Google Patents
一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯及透湿性测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113418832A CN113418832A CN202110692317.6A CN202110692317A CN113418832A CN 113418832 A CN113418832 A CN 113418832A CN 202110692317 A CN202110692317 A CN 202110692317A CN 113418832 A CN113418832 A CN 113418832A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- cup
- moisture permeable
- air bag
- moisture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000035699 permeability Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims abstract description 11
- 241000190070 Sarracenia purpurea Species 0.000 claims description 12
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims description 10
- 235000019808 microcrystalline wax Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 claims description 9
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 5
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 208000037921 secondary disease Diseases 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
- G01N13/04—Investigating osmotic effects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
- G01N5/02—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by absorbing or adsorbing components of a material and determining change of weight of the adsorbent, e.g. determining moisture content
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯及透湿性测试方法。样品包裹在柔性环形气囊中，放置在透湿杯杯体内，将样品密封于透湿杯杯口，置于两种饱和盐溶液中，通过调节环形气囊充放气程度适配不同尺寸样品进行透湿性测试，测试不同尺寸样品的透湿率。本发明环形气囊和样品密封效果好，装样便捷，通过调节充气量能够对不同规格样品进行透湿性试验，为岩土质文物保护研究提供了新的装置。本发明结构简单、操作方便，在文物保护及岩土工程领域有着较为广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及岩土质文物保护试验研究及加固工程领域，涉及遗址本体性质以及加固材料透湿性能测试，对于岩土质文物保护加固研究具有重要意义。本发明也适用于岩土工程等相关领域。
背景技术
我国拥有大量的岩土质不可移动文物，其材质包括砂砾岩、砂岩以及不同成分性质的土壤。水汽是遗址本体发育病害的主要因素之一，水汽的来源是多方面的，阻断水汽是非常困难，而且易发育次生病害，因此遗址本体的保护加固材料也应具有良好的水汽透过性能。透湿性是指水蒸气在一定的试样面积、厚度、蒸气压和时间条件下，水蒸气通过试样的速率表示，简称透湿率。透湿率的测试对于病害发育研究以及保护加固材料研发具有重要指导意义。也是水蒸气透过性能测定透湿率的重要方法。
由于文物的特殊性，现场所获得的样品量较少、不规则且部分样品强度较低，常规的蒸汽渗透试验杯无法对文物样品进行固定以及很好的密封，因此，研制出一种具有柔性壁密封结构的透湿杯很有必要。对于岩土质文物保护加固研究起重要的支撑作用。
发明内容
基于上述，本发明的目的在于提供一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯，本发明的另一目的在于提供透湿杯透湿性的测试方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
样品包裹在柔性环形气囊中，放置在透湿杯杯体内，置于两种饱和盐溶液中，通过调节环形气囊充放气程度适配不同尺寸样品进行透湿性测试，测试不同尺寸样品的透湿率。具体的技术方案是：
一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯，包括样品、柔性环形气囊、气囊充放气口、透湿杯杯体、饱和盐溶液A、电子分析天平、密封箱和饱和盐溶液B。样品边缘涂抹微晶蜡后置于柔性环形气囊的内侧，并嵌于透湿杯杯体上部棱台上，气囊设有气囊充放气口，透湿杯杯体底部存贮饱和盐溶液A，整个透湿杯杯体悬挂在盛有干燥剂B的密封箱内，通过电子分析天平测量透湿杯质量变化。
一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯透湿性测试方法，其步骤为：
（1）选取上下平整，边缘没有尖锐棱角的样品养护后进行试验；
（2）样品边缘涂抹微晶蜡后，将样品置于柔性环形气囊的内侧，给柔性环形气囊充气，至样品稳定在柔性环形气囊停止充气；
（3）透湿杯内装适量饱和盐溶液A，依据试验湿度选取溶液；
（4）环形气囊外侧涂抹微晶蜡，将气囊与样品缓慢推入透湿杯口，气囊完全进入杯口后将气囊完全冲起，使样品与气囊壁完全密封并牢固固定在杯口
（5）将步骤（4）的透湿杯放入装有饱和干燥剂B的密封箱内，通过饱和盐溶液A和干燥剂B实现样品两侧的蒸汽渗透梯度，将透湿杯置于恒定温度的环境下开始称量透湿杯的质量变化，当透湿杯质量变化率稳定后计算被测样品透湿率。
本发明的优点和产生的有益效果是：
1、本发明由透湿杯杯体和可充放气环形气囊组成。透湿杯杯体带有凹槽，环形气囊能够进行充放气，通过气囊充放气，调节气囊压力，将样品固定于气囊内侧，通过增大压力，将气囊与样品密封于透湿杯杯口，通过杯内外的蒸汽压差实现蒸汽渗透梯度，以此进行岩土质文物材料的透湿性测试。
2、本方法能够快速对试样进行密封安装，封护后样品具有上下相同的暴露面积；环形气囊具有良好的弹性，能够进行充放气，通过气囊充放气，调节气囊充气量，能够对边缘不规则的样品或不同规格尺寸的样品进行透湿性测试；为岩土质文物保护研究提供了新的支撑手段。
3、本方法操作简单，应用方便，造价低，在岩土质文物保护以及岩土工程领域具有广泛的应用前景。
附图说明
图1 透湿杯实验示意图；
图中：（1）被测样品、（2）柔性环形气囊、（3）气囊充放气口、（4）透湿杯杯体、（5）饱和盐溶液A、（6）电子分析天平、（7）密封箱、（8）干燥剂B。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案再作进一步详细说明：
一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯，包括样品（1）、柔性环形气囊（2）、气囊充放气口（3）、透湿杯杯体（4）、饱和盐溶液A（5）、电子分析天平（6）、密封箱（7）、饱和盐溶液B（8），样品（1）边缘涂抹微晶蜡后置于柔性环形气囊2的内侧，嵌于透湿杯杯体（4）上部棱台上，气囊设有气囊充放气口（3），透湿杯杯体（4）底部存贮饱和盐溶液A（5），整个透湿杯杯体（4）悬挂在盛有干燥剂B（8）的密封箱（7）内，通过电子分析天平（6）测量透湿杯质量变化。
一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯透湿性测试方法，其步骤为：
（1）选取上下平整，边缘没有尖锐棱角的样品1，样品直径6-10cm，厚度不低于样品直径的1/2。试验前，样品需放置在温度23±5℃，相对湿度为50±5%的条件下养护至试样恒重；
（2）样品边缘涂抹微晶蜡密封后，将样品1置于柔性环形气囊2的内侧，给柔性环形气囊2充气，当气压达到5Pa时停止充气；
（3）透湿杯内装不超过杯体高度1/3的饱和盐溶液A，通过饱和盐溶液A调节杯内相对湿度，在23℃保持一定相对湿度饱和溶液见表1；
表1 23℃温度下保持一定湿度的饱和溶液A和干燥剂B
（4）环形气囊外侧涂抹微晶蜡，将气囊与样品缓慢推入透湿杯口，气囊完全进入杯口后将气囊内气压调整至20Pa，使样品与气囊壁完全密封并牢固固定透湿杯在杯口；
（5）将步骤（4）的透湿杯放入装有饱和干燥剂B的密封箱内，置于23±0.5℃的环境下开始试验，通过饱和盐溶液A和干燥剂B失效样品两侧的蒸汽渗透梯度，使用电子天平连续记录透湿杯质量变化率，至透湿杯质量变化率连续24h小于5%时结束试验；当透湿杯质量变化率稳定后计算被测样品透湿率；
（6）通过步骤（5）的测量结果计算透湿率，透湿率计算公式如下：
式中：W为透湿率[g/(s∙m2∙Pa)]，G为稳定时单位时间内透湿杯的质量变化（g），t为时间（s）,A为试样截面积（m2），Ps为23℃温度下的饱和蒸气压（Pa）,RHA为分数值表示的透湿杯内的相对湿度，RHB为分数值表示的干燥箱内的相对湿度。
Claims (2)
1.一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯，包括样品（1）、柔性环形气囊（2）、气囊充放气口（3）、透湿杯杯体（4）、饱和盐溶液A（5）、电子分析天平（6）、密封箱（7）和干燥剂B（8），其特征是样品（1）边缘涂抹微晶蜡后置于柔性环形气囊（2）的内侧，嵌于透湿杯杯体（4）上部棱台上，气囊设有气囊充放气口（3），透湿杯杯体（4）底部存贮饱和盐溶液A（5），整个透湿杯杯体（4）悬挂在盛有干燥剂B（8）的密封箱（7）内，通过电子分析天平（6）测量透湿杯质量变化。
2.一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯透湿性测试方法，包括以下：
（1）选取上下平整，边缘没有尖锐棱角的样品（1）养护后进行试验；
（2）样品边缘涂抹微晶蜡后，将样品（1）置于柔性环形气囊（2）的内侧，给柔性环形气囊（2）充气，至样品（1）稳定在柔性环形气囊（2）停止充气；
（3）透湿杯体（4）内装适量饱和盐溶液A（5），密封箱（7）内装有干燥剂B（8）；
（4）柔性环形气囊（2）外侧涂抹微晶蜡，将柔性环形气囊（2）与样品（1）缓慢推入透湿杯口，柔性环形气囊（2）完全进入杯口后将柔性环形气囊（2）完全冲起，使样品（1）与柔性环形气囊（2）壁完全密封并牢固固定在杯口；
（5））将步骤（4）的透湿杯体（4）放入装有饱和干燥剂B的密封箱（7）内，置于23±0.5℃的环境下开始试验，通过饱和盐溶液A和干燥剂B失效样品两侧的蒸汽渗透梯度，使用电子分析天平（6）连续记录透湿杯质量变化率，至透湿杯质量变化率连续24h小于5%时结束试验；当透湿杯质量变化率稳定后计算被测样品透湿率；
（6）通过步骤（5）的测量结果计算透湿率，透湿率计算公式如下：
式中：W为透湿率[g/(s∙m2∙Pa)]，G为稳定时单位时间内透湿杯的质量变化（g），t为时间（s）,A为试样截面积（m2），Ps为23℃温度下的饱和蒸气压（Pa）,RHA为分数值表示的透湿杯内的相对湿度，RHB为分数值表示的干燥箱内的相对湿度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110692317.6A CN113418832A (zh) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | 一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯及透湿性测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110692317.6A CN113418832A (zh) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | 一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯及透湿性测试方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113418832A true CN113418832A (zh) | 2021-09-21 |
Family
ID=77716037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110692317.6A Pending CN113418832A (zh) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | 一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯及透湿性测试方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113418832A (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070074561A1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Bwxt Y-12, L.L.C. | Fluid permeability measurement system and method |
| CN101738457A (zh) * | 2008-11-05 | 2010-06-16 | 敦煌研究院 | 一种检验土遗址加固效果的无损检测方法 |
| CN103471951A (zh) * | 2013-09-12 | 2013-12-25 | 广州标际包装设备有限公司 | 一种增重法水汽透过率测定仪 |
| CN105651667A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-06-08 | 福建恒安集团有限公司 | 一种吸湿用品的水蒸气透过率的检测方法 |
| CN105651663A (zh) * | 2014-11-10 | 2016-06-08 | 敦煌研究院 | 一种测定壁画、石质文物保护材料水汽透过性的方法 |
| US20160222647A1 (en) * | 2015-02-03 | 2016-08-04 | Georgia-Pacific Gypsum Llc | Gypsum panels, systems, and methods |
| CN108717038A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-10-30 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种混凝土抗气体渗透性试验装置及方法 |
| CN108776084A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-09 | 武汉理工大学 | 大厚度及低空隙率沥青混合料穿透型水气扩散系数检测方法 |
| CN208140531U (zh) * | 2017-12-07 | 2018-11-23 | 谱尼测试集团上海有限公司 | 一种建筑材料及其制品水蒸气透过性能测试装置 |
| CN209117535U (zh) * | 2018-09-03 | 2019-07-16 | 南通市通佳工程质量检测有限公司 | 一种砼抗渗检测试模 |
| CN209182208U (zh) * | 2018-11-30 | 2019-07-30 | 江苏申达检验有限公司 | 手套式建筑涂料水蒸气透过性能测试箱 |
| CN209911192U (zh) * | 2019-04-18 | 2020-01-07 | 王曦 | 一种抗渗透试验机用新型气囊夹具 |
| CN110823770A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-21 | 郑州航空工业管理学院 | 海绵城市透水路面粉尘运移实验装置 |
-
2021
- 2021-06-22 CN CN202110692317.6A patent/CN113418832A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070074561A1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Bwxt Y-12, L.L.C. | Fluid permeability measurement system and method |
| CN101738457A (zh) * | 2008-11-05 | 2010-06-16 | 敦煌研究院 | 一种检验土遗址加固效果的无损检测方法 |
| CN103471951A (zh) * | 2013-09-12 | 2013-12-25 | 广州标际包装设备有限公司 | 一种增重法水汽透过率测定仪 |
| CN105651663A (zh) * | 2014-11-10 | 2016-06-08 | 敦煌研究院 | 一种测定壁画、石质文物保护材料水汽透过性的方法 |
| US20160222647A1 (en) * | 2015-02-03 | 2016-08-04 | Georgia-Pacific Gypsum Llc | Gypsum panels, systems, and methods |
| CN105651667A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-06-08 | 福建恒安集团有限公司 | 一种吸湿用品的水蒸气透过率的检测方法 |
| CN208140531U (zh) * | 2017-12-07 | 2018-11-23 | 谱尼测试集团上海有限公司 | 一种建筑材料及其制品水蒸气透过性能测试装置 |
| CN108717038A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-10-30 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种混凝土抗气体渗透性试验装置及方法 |
| CN108776084A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-09 | 武汉理工大学 | 大厚度及低空隙率沥青混合料穿透型水气扩散系数检测方法 |
| CN209117535U (zh) * | 2018-09-03 | 2019-07-16 | 南通市通佳工程质量检测有限公司 | 一种砼抗渗检测试模 |
| CN209182208U (zh) * | 2018-11-30 | 2019-07-30 | 江苏申达检验有限公司 | 手套式建筑涂料水蒸气透过性能测试箱 |
| CN209911192U (zh) * | 2019-04-18 | 2020-01-07 | 王曦 | 一种抗渗透试验机用新型气囊夹具 |
| CN110823770A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-21 | 郑州航空工业管理学院 | 海绵城市透水路面粉尘运移实验装置 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| WEN HE 等: "Evaporation Conditions-Fly Ash Soil Filling with Water Movement of Air Bag Structure Experimental Research Xiao", 《ADVANCED MATERIALS RESEARCH》 * |
| YUQING ZHANG 等: "Tracking embodied water uses and GHG emissions along Chinese supply chains", 《JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION》 * |
| 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会: "《GB/T 17146-2015建筑材料及其制品水蒸气透过性能试验方法》", 31 December 2015 * |
| 左转铃: "DL445盾构机密封系统及盾体制造技术研究", 《石家庄铁道大学学报(自然科学版)》 * |
| 王彦武 等: "甘肃瓜州榆林窟东崖体水分分布特征研究", 《兰州大学学报(自然科学版)》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205138940U (zh) | 一种测试煤体瓦斯吸附解吸热效应实验系统 | |
| CN103760068B (zh) | 测定氧化亚氮在土壤中扩散与还原过程的方法及装置 | |
| CN106886041B (zh) | 压差可调式射气岩石介质氡析出率测量装置及其使用方法 | |
| US5265462A (en) | Method and apparatus for determining permeability, diffusivity, porosity, and gas storage in gas-containing substrates | |
| CN108303509B (zh) | 煤层瓦斯游离量计算的修正与残存吸附量测定装置及方法 | |
| CN209745750U (zh) | 煤体吸附瓦斯气体过程的变形量-吸附量同步测试装置 | |
| CN101526442A (zh) | 高吸力双池提取器 | |
| CN109342150A (zh) | 一种用于含气土样固结试验与渗透试验的试验装置及方法 | |
| CN108776095B (zh) | 一种海绵城市绿地建设用海绵体入渗率的测定装置及方法 | |
| CN106197896B (zh) | 一种轮胎内胎或内衬层气密性测定装置及气密性测定方法 | |
| CN107807084A (zh) | 一种岩石试件渗流试验装置及方法 | |
| CN108896403A (zh) | 测定粗颗粒土橡皮膜嵌入量的三轴试验装置及方法 | |
| CN202770824U (zh) | 水陆两用温室气体排放测量通量箱 | |
| CN107063968A (zh) | 混凝土气体渗透性测试装置及方法 | |
| CN207779861U (zh) | 一种室内同时测试不同压力下粗粒土水平向及竖向饱和渗透系数的试验装置 | |
| CN110987641B (zh) | 测量粗颗粒大型三轴试验嵌入量的装置及其测量方法 | |
| CN205958207U (zh) | 一种轮胎内胎或内衬层气密性测定装置 | |
| CN108397192A (zh) | 一种砂性土体渗透系数测量的简便装置及其方法 | |
| CN113418832A (zh) | 一种用于岩土质文物具有柔性壁密封结构的透湿杯及透湿性测试方法 | |
| CN209327074U (zh) | 一种用于含气土样固结试验与渗透试验的试验装置 | |
| CN110220988A (zh) | 一种模拟原状土柱n2o消纳过程氮气采集的方法及装置 | |
| CN111610131B (zh) | 一种土壤孔隙度无损测定装置及其方法 | |
| CN203241324U (zh) | 一种页岩气体渗透率测定仪 | |
| CN209656456U (zh) | 应力与渗流耦合作用下岩土体的试验装置 | |
| CN115979880B (zh) | 一种测试低应力环境下的近地表土壤持水曲线装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210921 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |